Nos objectifs scientifiques
Les recherches du LISAH portent sur l’analyse systémique du fonctionnement complexe des paysages cultivés en se focalisant sur les interactions entre production végétale et ressources naturelles (sol, eau), sur des espaces multi-acteurs et multi-objets (parcelles agricoles et infrastructures paysagères), et au sein de la zone critique (des nappes superficielles à la basse atmosphère).
A cette fin, un enjeu scientifique majeur est de comprendre et modéliser les relations, interactions, voire rétroactions entre processus biophysiques (i.e. hydrologiques, bio-géochimiques, écologiques) et les propriétés des paysages qu’elles soient «naturelles» (sol, relief) ou en lien avec l’activité anthropique (mosaïque de systèmes de cultures, réseaux d’infrastructures hydro-agricoles, etc).
Le laboratoire a pour principale finalité l’intégration et la confrontation de 3 grandes familles de fonctions attendues des paysages cultivés (production et distribution d’eau bleue et d’eau verte (pour la production végétale), conservation de la ressource en sol, régulation de l’écodynamique de contaminants).
Pour ce faire, le LISAH étudie :
- les mécanismes biophysiques et leur formalisation, aux échelles élémentaires (e.g. colonne de sol) et agrégées (paysage, bassin versant),
- l’effet de la structure des forçages anthropiques et climatiques sur les flux dans le paysage et la dynamique spatiale du paysage pour laquelle,
- il développe également des méthodes de caractérisation et de monitoring.
Comment atteindre ces objectifs ?
Nos recherches reposent donc sur l’idée que l’analyse du fonctionnement du paysage nécessite de progresser simultanément i) dans la connaissance des mécanismes abiotiques et biotiques à l’oeuvre dans le paysage, pouvant se manifester sur des temps longs et ii) dans la représentation explicite (numérique) de la géométrie et des propriétés des milieux cultivés, sous forçage anthropique très marqué.
- L’ORE OMERE, observatoire co-piloté par le LISAH dédié à l’acquisition d’observations agro-hydro-pédologiques à long terme, permet l’analyse des processus étudiés par les équipes, à leur modélisation, et à l’analyse de l’évolution long terme des ressources naturelles (eau,sol, etc) sous l’effet de la variabilité climatique et de l’évolution des usages du sol.
- Les approches de modélisation et simulation numérique du paysage, spatialisées et explicites, sont développées aussi bien pour représenter les mécanismes à l’oeuvre que pour représenter la géométrie, la topologie et les propriétés des paysages cultivés. Ces approches sont développés notamment avec l’appui d’une équipe d’ingénierie en charge de développer une plateforme (OpenFLUID) capitalisant le développement des modèles élémentaires de l’unité et de ses partenaires, leur couplage et leur extrapolation.
Le projet scientifique du LISAH aborde les enjeux, souvent antagonistes, concernant les sols, l’eau et la production agricole (ODD 2, 6, 14, 15) et pour des étendues spatiales pluri-acteurs tout en conservant une représentation explicite de l’échelle de gestion individuelle. Le LISAH est un laboratoire travaillant sur l’agroécologie des paysages, utilisant le paysage comme un levier potentiel de la transition agro-écologique, via la modulation des organisations spatiales et temporelles des systèmes de culture et aménagements, et via la mise en place et l’entretien d’infrastructures paysagères (fossés, talus, etc), vues comme des solutions fondées sur la nature.